大气辐射的作用是指大气吸收地面长波辐射的同时，又以辐射的方式向外放射能量。大气辐射的方向既有向上的，也有向下的。大气辐射中向下的那一部分，刚好和地面辐射的方向相反，所以称为大气逆辐射。大气逆辐射是地面获得热量的重要来源。由于大气逆辐射的存在，使地面实际损失的热量比地面以长波辐射放出的热量少一些，大气的这种保温作用称为大气的温室效应。这种大气的保温作用使近地表的气温提高了约18℃。月球则因为没有象地球这样的大气，因而，致使它表面的温度昼夜变化剧烈，白天表面温度可达127℃，夜间可降至-183℃。
大气辐射的影响因素
大气发出的长波辐射与大气温度有关，与天空云量有关。Paltridge发现云量每增加1/10，大气长波辐射就会增加6W/m2。当天空全部被云遮蔽后，地面获得的辐射中，大约有30%是来自大气长波辐射。在比较晴朗的天空，大气长波辐射也主要是由大气中的水汽、二氧化碳及少量臭氧发射的。当云量多，空气中湿度大，大气逆辐射强;云量少，反射的太阳辐射少，到达地面的多，地面辐射加强，大气辐射也跟着加强，大气逆辐射会随之减弱。
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